bases biologicas

Bases biológicas del aprendizaje

Instituto profesional los LeonesSede Viña del Mar

Carrera Sicopedagogía

Datos generales

• Duración del curso:72 horas • Horario: MA 08:45-10:15• JUE 08:45-10:15• Código: BBPSI23• Asistencia: 75%

Unidades

Unidad I: « La Célula Eucarionte»• Moléculas orgánicas • Características de la célula eucarionte• Estructuras celulares: membrana plasmática• Mecanismos de trasporte: canales iónicos, transporte

activo, bomba de sodio y potasio, exocitosis, endocitosis. • Organelos celulares: mitocondria, reticulo

endoplasmático rugoso. • Citoesqueleto

Unidad II: Tejido nervioso • Neurona: propiedades y función • Estructuras neuronales • Funciones de las estructuras neuronales

Unidad III: Estructura y función del sistema nervioso en el proceso de aprendizaje.• Caracterización electroquímica de la membrana neuronal.• Impulso nervioso.• Células gliales.• Mielinización. • Importancia biológica de las neuronas y células gliales.• Organización básica del sistema nervioso.• Organización básica de la corteza• Arquicorteza• Paleocorteza• Neocorteza • Estructuras nerviosas involucradas en el aprendizaje.• Procesos biológicos involucrados en el aprendizaje.

Evaluaciones:

• Unidad I : 10%• Unidad II : 20%• Unidad III : 25%• Actividad de integración : 30%• Quiz y talleres : 15%

Bibliografía

AUTOR TITULO EDITORIAL CUIDAD/PAIS AÑO

Salomon,E. Biologia Mc Graw Hill Mexico 2008

Pinel,John Biosicologia Prentice Hall Madrid 2010

Redolar Ripoll,Diego

Neurociencia cognitiva

Medica Panamerica

España 2013

Linkografía

• www.puc.cl• www.cellsalive.com• http://www.anatomiahumana.ucv.cl/ (Entrar

pestaña Kinesiologia)

Unidad I: La célula eucarionte

BIOMOLÉCULAS

Proteínas

ESTRUCTURA SECUNDARIA DE LAS PROTEINASA partir de la formación de enlaces peptídicos con característica tridimensional, se generan una serie de estructuras secundarias que le dan una organización especifica a la proteína.

Una mirada hacia el interior de la hélice. Se observan los grupos R con dirección al exterior

Puente de hidrógeno

Queratina: proteína que tiene una secuencia de aminoácidos que generan una estructura α-hélice. La queratina es una de las proteínas mas importantes del pelo y uñas y forma una parte importante de la piel animal

ESTRUCTURA TERCIARIA DE LAS PROTEINASProteínas globulares, debido a que sus cadenas polipeptídicas se pliegan en estructuras compactas. Este plegado se denomina estructura terciaria y es ésta estructura la que le da la forma tridimensional total a la proteína.

Mioglobina con grupo hemo

ESTRUCTURA CUATERNARIA DE LAS PROTEINASOrganización proteica funcional que pueden alcanzar algunas proteínas. Se basa en asociaciones de múltiples subunidades principalmente por interacciones hidrófobas.

Resumen de los niveles estructurales de las proteínas utilizando como ejemplo la hemoglobina, un tetrámero de cadenas parecidas a la mioglobina

HIDRATOS DE CARBONO

En los organismos vivos los hidratos de carbono tienen funciones estructurales y de almacenamiento de energía.

celulosa: principal azúcar estructural en las plantas. quitina: componente básico del exoesqueleto de los artrópodos. almidón: fuente de energía en plantas. glucógeno: fuente de energía en animales.

Forman un grupo de compuestos que contienen carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O).

Son los compuestos orgánicos más abundantes en la naturaleza.

• poseen grupos hidroxilos (OH) y un grupo aldehído o cetona.

MONOSACÁRIDOS

•. Se describen con la fórmula (CH2O)n , donde 3 < n < 8. y se encuentran ciclados.

MONOSACÁRIDOS

• constituidos por la unión de dos monosacáridos: enlace glicosídico. • sacarosa (C12H22O11) está formada por una glucosa y una fructosa. • lactosa, azúcar de la leche, está formada por una glucosa y una galactosa.

DISACÁRIDOS

sacarosa

• monosacáridos unidos entre sí en largas cadenas, pueden o no tener el mismo tipo de monosacárido como eslabón en esas cadenas. Los principales son: almidón, celulosa y glucógeno.

POLISACÁRIDOS

almidón

celulosa

Lípidos

Se aplica el nombre  de grasas o lípidos a una serie de compuestos que tienen en común el ser solubles en determinados disolventes orgánicos e insolubles en el agua, por lo que deben de modificarse físicamente para poder ser absorbidos por la pared del intestino

Su importancia biológica estriba en que es imposible vivir  sin su aporte, constituyendo la reserva energética más importante del organismo.  Además de su principal función energética, con un valor calórico elevado (9cal/gramo), las grasas también poseen otras misiones esenciales como: impedir las pérdidas de calor, proteger las vísceras transportar vitaminas liposolubles (A,D,E y K) y ácidos grasos esenciales (linoleico, linolénico y araquidónico).

• CLASIFICACIÓN DE LAS GRASAS

• Según su composición química los lípidos se pueden dividir en: triglicéridos, ácidos grasos, fosfolípidos, glucolípidos y colesterol y otros esteroles.

• 1. TRIGLICERIDOS: Constituyen la forma química principal de almacenamiento de las grasas, tanto en los alimentos como en el organismo humano. Están formados por la unión del glicerol con tres ácidos grasos, los cuales son liberados en la luz intestinal en el proceso de la digestión.

• 2. ACIDOS GRASOS: Forman y caracterizan a los triglicéridos. Según la longitud de su cadena pueden ser de cadena corta (4 a 6 átomos de carbono), de cadena media (de 8 a 10) o de cadena larga (de 12 o más).

3. FOSFOLIPIDOS: son sustancias de gran importancia metabólica, no son nutrientes esenciales. Destacan la lecitina (o colina), el inositol y la etanolamina. Son componentes de todos los órganos, especialmente de los tejidos más activos, como el cerebral y el nervioso periférico, pero escasean en las grasas de reserva. Se encuentran en alimentos de origen animal, como la yema de huevo, y vegetal, como la soja.

Ácidos nucleicos

S. XIII Lentes1590 Zacharias Jenssen: 2ª lente que amplifica 1ª

Principio básico de Microscopio Compuesto1610 Galileo :Inventa y mejora Microscopio Compuesto

1660 Robert Hooke (1635-1703) Construye microscopio Compuesto

1665 (RSL) Micrographia

- sobre objetos opacos

- observación en seco

- con luz reflejada

Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723)

Microscopio NO compuesto: - organismos suspendidos en líquido - no inmovilizados - alterados por desecación

- Luz transmitida a través objeto ( bacterias, protozoos )

1674 informa a RSL: Notables resultados

Descubridor mundo microorganismos

“comprensión naturaleza de estos microorganismos fue muy lenta”

CELULA EUCARIOTA Y CELULA PROCARIOTA

Existen 2 tipos básicos de estructura: Principal diferencia estructural

DNA dentro de las célula

EUCARIOTA

Tiene un

NUCLEO

- encerrado x membrana- contiene varias moléc DNA- se divide x mitosis

- Mitocondrias- Cloroplastos- Citoesqueleto

PROCARIOTA

Tienen una región nuclear:

NUCLEOIDE

- no rodeado por membrana- consiste en UNA molec. DNA

Niveles de organización celular.CELULA

TEJIDO

ÓRGANO

SISTEMAS O APARATOS

ORGANISMO

Estructura celular eucarionte animal

MEMBRANA PLASMÁTICA• La membrana plasmática representa el límite entre el

medio extracelular y el intracelular. • En la composición química de la membrana entran a

formar parte lípidos, proteínas y glúcidos

Núcleo celular.

• El núcleo es el centro de control de la célula, pues contiene toda la información sobre su funcionamiento y el de todos los organismos a los que ésta pertenece.

• Está rodeado por una membrana nuclear que es porosa por donde se comunica con el citoplasma, generalmente está situado en la parte central y presenta forma esférica u oval.

• En el interior se encuentran los cromosomas.

Citoplasma.

• El citoplasma es un medio acuoso, de apariencia viscosa, en donde están disueltas muchas sustancias alimenticias.

• En este medio encontramos pequeñas estructuras que se comportan como órganos de la célula, y que se llaman orgánulos.

ORGÁNULOS DE SINTESIS ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE.

Los ribosomas, que realizan la síntesis de sustancias llamadas proteínas, según ordenes del núcleo. Se encuentran libres en el citoplasma o adosados a la pared del retículo endoplasmático.

ORGÁNULOS DE SINTESIS ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE.

• Retículo endoplasmático: Consiste en un conjunto de sacos membranosos que forman cavidades comunicados entre si .

• Existen dos tipos:1.-RE.rugoso: que presenta ribosomas

adosados.2.-RE liso que carece de ellos.

Se encarga del almacenamiento y transporte de sustancias por el citoplasma celular.

Aparato de Golgi

• Está formado por sacos membranosos aplanados y apilados , no comunicados entre si y rodeados por pequeñas vesículas.

• Se encargan del empaquetamiento y transporte de proteinas y otras sustancias que deben ser exportadas al exterior celular.

Vacuolas y vesículas

• Son estructuras parecidas a bolsas rodeadas por una membrana .En las células animales son pequeñas y numerosas .

• En células vegetales hay pocas , a veces una única vacuola y de gran tamaño .Sirven para almacenar agua nutrientes y desechos.

Lisosomas.

• Son pequeñas vesículas rodeadas por membrana y que contienen enzimas digestivos.

• Su función es digerir los alimentos que llegan a la célula.

Orgánulos de transformación de energía.

• MITOCONDRIAS. Células animales y vegetales

• CLOROPLASTOS. Solo en células vegetales.

Mitocondrias

• Las mitocondrias son los orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular,

• Actúan por tanto, como centrales energéticas de la célula .

Mitocondrias

• La energía se obtiene a partir del proceso denominado RESPIRACIÓN CELULAR que consiste en la siguiente transformación:

Materia orgánica(glucosa) + O2 CO2 + H2O + Energía.

Estructuras de soporte y locomoción.

CITOESQUELETO:Conjunto de filamentos que sirven de soporte a

los orgánulos y da forma a la célula.Permite el desplazamiento de orgánulos por el

citoplasma.

Estructuras de soporte y locomoción.

• Cilios y flagelos:• Los cilios y los flagelos son unas proyecciones largas

y finas de la superficie celular que se encuentran en muchísimas células eucariotas.

• Son prácticamente idénticas, excepto en su longitud. • Los cilios son cortos y se encuentran en abundancia • Los flagelos son más largos y escasos .

Sistema nervioso

Neurona

Neuroglia

Clasificación de las neuronas

Clasificación morfológica

Disposiciones de las Neuritas

Localización

Número de prolongaciones

Pseudomonopolar La neurita única se divide a corta distancia del cuerpo celular.

Ganglio de la raíz posterior de la M.E.

Bipolar La neurita única nace de cualquiera de los extremos del cuerpo celular.

Retina, cóclea sensitiva y ganglios vestibulares.

Multipolar Muchas dendritas y un axón largo.

Tractos de fibras del encéfalo y la médula espinal, nervios periféricos y células motoras de la médula espinal.

Según función    Motora o eferente Trasmite impulsos

nerviosos desde el SNC hasta los efectores.

SNP

Asociación o interneurona

Analizar la información sensorial y generar una respuesta rápida

Médula espinal

Sensorial o aferente Reciben información desde los receptores.

Receptores sensoriales.

Impulso nervioso

Célula

Sodio: Na+

Cloro:Cl–

Potasio: K+

Calcio: Ca++

K+

Aniones Na+

Cl–

Ca++

Medio extracelula

r

Sinapsis nerviosa 3d HD.mp4

SINAPSIS

1. SEGÚN NATURALEZA • ELECTRICA • QUIMICA2. SEGÚN ELEMENTO POSTSINAPTICO • AXO-AXONICA• AXO-SOMATICA• AXO-DENDRITICA

SEGÚN NATURALEZA

SINAPSIS ELÉCTRICA

SINAPSIS QUÍMICA

EXISTENCIA DE 2 ELEMENTOS FUNDAMENTALES

• NEUROTRANSMISOR• RECEPTOR

Clasificación de receptores para N.T.

Receptores ionotrópicos Receptores metabotrópicos

ESPECIFICIDAD RECEPTOR-NEUROTRASMISOR

TRANSMISOR RECEPTOR SEG. MENSAJERO EFECTOS DEL CANAL

ACETILCOLINA NICOTÍNICO ……. ↑ Na+, otros iones pqeños

  M1 ↑ IP3, DAG ↑ Ca ++

  M2 ↓ AMP ciclico ↑ K+

  M3 ↓ AMP ciclico  

  M4 ↑ IP3, DAG  

  M5 ↑ IP3, DAG  

DOPAMINA D1, D5 ↑ AMP ciclico  

  D2 ↓ AMP ciclico ↑ K+ - ↓ Ca +

  D3, D4 ↓ AMP ciclico  

NORADRENALINA α1A, α1B,Α1D ↑ IP3, DAG ↓ K+

  α2A, α2B,Α2C ↓ AMP ciclico ↑ K+ , ↓ Ca++

  β1 ↑ AMP ciclico

↑ Ca ++

  β2 ↑ AMP ciclico

  β3 ↑ AMP ciclico

5HT* 5HT1A ↓ AMP ciclico ↑ K+

  5HT1B ↓ AMP ciclico  

  5HT1D ↓ AMP ciclico ↓ K+

  5HT2A ↑ IP3, DAG ↓ K+

  5HT2C ↑ IP3, DAG  

  5HT3 ………….. ↑ Na+

  5HT4 ↑ AMP ciclico  

ADENOSINA A1 ↓ AMP ciclico ↑ Na+

  A2 ↑ AMP ciclico ↑ Na+, Ca++       

GLUTAMATO METABOTROPICO …………….  

  INOTRÓPICO …………….  

  AMPA, cainato …………….  ↑ Na+

  NMDA …………….  ↑ Na+, Ca++

GABA GABA A ………….. ↑Cl-

  GABA B ↑ IP3, DAG ↑ K+, ↓ Ca++

Mecanismos de inactivación de neurotransmisores

Degradación enzimática Recaptación

Sinapsis nerviosa 3d HD.mp4

Unión neuromuscular